EP0968783B1 - Tool holder with radial fine positioning - Google Patents
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- EP0968783B1 EP0968783B1 EP99250191A EP99250191A EP0968783B1 EP 0968783 B1 EP0968783 B1 EP 0968783B1 EP 99250191 A EP99250191 A EP 99250191A EP 99250191 A EP99250191 A EP 99250191A EP 0968783 B1 EP0968783 B1 EP 0968783B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/03—Boring heads
- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
- B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
- B23B29/03446—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by means of inclined planes
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- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
- B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
- B23B29/03457—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by pivoting the tool carriers or by elastic deformation
Definitions
- the invention relates to a rotary tool, in particular one Short clamp holder with standard inserts.
- a similar tool is known from Fig. 1 of U.S. Patent 3,236,125.
- the holder is directly with the fastening screw in a recess a boring bar, with a rear side edge on one the support-forming surface of the recess abuts, while one in the screw on one of the front part of the holder corresponding place of the surface of the recess abutment takes place.
- US Pat. No. 3,236,125 proposed a tool holder.
- an adjustable boring bar is known in the a cutting plate is attached to a holder, the holder itself with screws, the orthogonal to the axis of rotation of the boring bar in the base body of the Tool shaft are arranged, is screwed tight.
- a screw that is movable in a thread of the base body is and a spherical sliding body in the axial direction of the boring bar emotional. This causes the cutting tip to be deflected radially outwards for generation larger drilling diameter.
- This arrangement has several disadvantages Screwing the holder with two screws is complicated an axial It is not possible to move the holder to e.g.
- stepped holes contribute. Due to the parallel displacement of the crowned Slider is the point of attack for the deflection of the holder and thus the Cutting insert variable in terms of its fixed points to the base body. Thereby results at a certain angle of rotation of the adjusting screw different radial deflection of the insert. A setting in the ⁇ m range can not.
- a generic state of the art is known from DE 35 30 696 A1, in which a deflection of the under tension with the help of a parallel spring there is possible cutting plate screwed onto the resilient holder.
- the Holder itself is by welding or otherwise using a cassette-like Base of the holder, the spring and its adjusting device connected so that a preset cassette can be completely installed in a boring bar can.
- the insert can also be installed in the cassette be adjusted. It creates problems with such systems, small To create holes, since the cassette itself has dimensions that is not suitable for small holes.
- Furthermore is also through the Adjustment screw to first move a wedge body, which in turn is then adjusted the holder. This arrangement inevitably results in a additional game; the stick-slip effect is reduced to a minimum, however, at most, radial adjustments in the range of 10 ⁇ m or reach bigger.
- the object of the invention is to overcome existing shortcomings and disadvantages overcome and create a tool like a short clamp, the ready for use a slight radial adjustment of the Cutting insert permitted in the accuracy range of a few ⁇ m, namely without the so-called setting angle (kappa) being an impermissible change experiences.
- the tool should also be simple and designed in particular, also build relatively small, so that even under cramped space can be used, especially as Feinbohrelement.
- Such a tool represents a small unit. Its Dimensions can be chosen so that it is also for small Borehole diameter is suitable. There is also an axial one Realize adjustability, as is often necessary, e.g. to produce stepped bores. With all of this, it stands out Tool but through a particularly advantageous adjustability in radial Direction out, without influencing other people Size, especially the setting angle.
- This is in one Embodiment by the design of the holder as a parallel spiral spring arrangement reached. This is to be understood as a configuration in which under Application of an elastic bend of parts of the holder's head part, i.e. the part carrying the insert, essentially one Experiencing parallel shift to yourself.
- the training can be made so that the holder in the deflected state in is essentially unloaded and an elastic restoring force that one Counteracts deflection, arises only when the adjustment device is off is operated from a zero or starting position.
- the holder is already in the undeflected state Preload is maintained so that there is no play from the outset is. This can be achieved in that the holder forming a spring is fixed is screwed to the base body and directly on the Set screw is present.
- the opening has essentially the Shape of a U with a central fastening tongue.
- the adjusting device is designed as a screw which engages in a thread of the base part and is supported on the base part.
- the set screw with the holder has such a wedge surface pairing that self-locking cannot occur. This allows the wedge surfaces to slide when the screw is turned in the loosening direction due to the high preload, ie the holder always remains in contact with the screw.
- the wedge surface pairing between the holder and the adjusting screw can be produced, for example, by a spherical or conical section of the screw, paired with a vertical section of the holder, or vice versa, or by mixed forms. The direct contact of the elements and their direction of action is important.
- a second and cheaper variant of the solution allows a delivery of 5 to or finer too.
- the holder with a very instead of a parallel spring stiff spring, preferably a disc spring, fixed to the base body.
- the Adjustment device is designed like the first solution and it adjusts the Holder by radial deflection of the cutting tip against the action of the Belleville spring.
- the fastening screw for the holder is in Arranging orthogonal direction to the axis of rotation of the tool can however to the direction of deflection in the level of the top of the insert by 0 ° - 45 ° be pivoted if this is necessary for design reasons.
- the adjusting screw is in any case approximately vertical to the axis of rotation and about vertical to the insert level and is as close as possible behind the
- the cutting edge is arranged to directly adjust the adjusting force without large moments To be able to exercise holder at the level of the cutting plate.
- Figure 1 shows a short clamp with machine shaft 1 and Tool shank 2 with holder 5, on which a cutting plate 3 is screwed 4 is fixed.
- the holder is together with a cover 7 Screw 6 fixed in tool shank 2 and supported against an edge 9 of the Tool shank.
- the adjusting screw 8 allows a deflection of the Cutting plate 3 in order to create a slightly different radius Adjust bore.
- Figure 2 shows the tool shank 2 analogous to Figure 1 with its axis A, the is at the same time the axis of rotation, the tool using the Cutting plate 3 creates a bore 10 through in diameter Deflection of the cutting plate in the direction R is variable.
- the deflection of the Cutting plate in the direction R is done by the screw 8 ( Figure 3), which on a threadless part 15 in contact with a complementary one Pressure zone 18 of the holder 5 is.
- the pressure zone 15 is supported with it the holder opposite shoulder 19 on the body part 12 of the Tool shank.
- the holder 5 consists essentially of one part which the cutting plate 3 is attached and two legs s, limited by one U-shaped joint F on three sides of the central tongue 17, the Relaxation holes 16 connects together and so a parallel spring forms.
- the tongue 17 is by means of screw 6 in the base part 12 of the Tool shaft 2 fixed, the insert 3 due to the Joint arrangement can execute a parallel movement in direction R, as far as the adjustment of the set screw 8 makes this possible.
- the holder 5 is adjustable in the axial direction, so that the Cutting plates in a specific position relative to the tool shank 2 to be able to position. This is useful if, for example, on the opposite side of the tool shank 2 a further insert arranged at a different axial distance from the head of the tool shank to create a two-stage hole. So a certain Axial adjustment by screw 9 is possible, screw 6 sits an elongated hole in the tongue 17.
- the parallel spring or the holder 5 is through a cover 7 so that the joint F is not covered by chips and Foreign bodies can be added.
- FIG. 4 shows the second solution of the invention analogously to FIG. 2.
- the Tool shaft 21 with axis A carries a holder 22 with bore 29 through the the holder with the interposition of a plate spring 26 with a screw 27 (Fig. 5) can be fixed to the shaft 21 as soon as the spacer screw 28 is set for the axial position of the cutting edge 31.
- the adjusting screw 23 is at a short distance H behind the cutting edge on the back of the Holder arranged in the shaft 21.
- Fig. 5 according to section V-V in Fig. 4 indicates the screw 23 a threadless crowned section 30 on a Complementary wedge surface 24 presses on the holder 22 and so an adjustment of Cutting edge 31 from radius R1 for bore 20 to radius R2 enables.
- the Adjustment takes place against the restoring force of the spring 26, so that a constant contact of the wedge surface pairing in the pressure zones of Adjusting screw and holder (reference numbers 30, 24) is guaranteed.
- the head of the screw 23 can be provided with a scale that at corresponding radial angle indicates the radial adjustment.
- the thread of the Adjustment screw itself and / or the complementary thread in the shaft largely set free of play or by special measures such as HELICOIL inserts, slitting the threaded bushing or coating, Treating the thread flanks, the thread pairing made free of play.
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rotations-Werkzeug, insbesondere einen Kurzklemmhalter mit Standardschneidplatten.The invention relates to a rotary tool, in particular one Short clamp holder with standard inserts.
Ein ähnliches Werkzeug ist aus Fig. 1 der US-PS 3 236 125 bekannt. Der Halter ist dabei unmittelbar mit der Befestigungsschraube in einer Ausnehmung einer Bohrstange festgelegt, wobei er mit einer hinteren Seitenkante an einer die Abstützung bildenden Fläche der Ausnehmung anliegt, während eine in den vorderen Teil des Halters eingeschraubte Abdrückschraube an einer entsprechenden Stelle der Fläche der Ausnehmung Widerlager findet. Wird der Halter durch die Abdrückschraube zur radialen Verstellung der Schneidplattenposition mehr oder weniger gebogen, so tritt zugleich auch eine Verschwenkung des Halters in seinen vorderen Teil und durch eine unerwünschte Änderung des sog. Einstellwinkels ein. Um diesen Nachteil zu beheben, wird in der US-PS 3 236 125 eine grundsätzlich andere Ausführung eines Werkzeughalters vorgeschlagen. Hierbei erfolgt keine elastische Verbiegung des Halters mehr, sondern es wird eine Änderung des Abstandes von einer Abstützfläche an der Bohrstange durch Verschieben eines in seiner Abmessung etwa dem Halter entsprechenden Keilstück bewirkt, wobei dieses und der Halter mit Bezug auf die Abstützfläche geneigte Flächen aufweisen. Die Längsverstellung des Keilstückes geschieht mittels einer im Halter befindlichen Exenteranordnung.A similar tool is known from Fig. 1 of U.S. Patent 3,236,125. The The holder is directly with the fastening screw in a recess a boring bar, with a rear side edge on one the support-forming surface of the recess abuts, while one in the screw on one of the front part of the holder corresponding place of the surface of the recess abutment takes place. Will the Holder by the jack screw for radial adjustment of the Insert position more or less bent, so one occurs at the same time Swiveling the holder in its front part and through a undesired change of the so-called setting angle. To overcome this disadvantage fix, is a fundamentally different version in US Pat. No. 3,236,125 proposed a tool holder. There is no elastic here Bending the holder more, but there will be a change in the distance from a support surface on the boring bar by moving one in it Dimension about the holder corresponding wedge piece, this and the holder has inclined surfaces with respect to the support surface. The wedge piece is adjusted lengthwise by means of a in the holder located eccentric arrangement.
Die Einstellung dieses bekannten Halters geschieht mit Hilfe einer Spezialvorrichtung, wozu der Halter von der Bohrstange abgenommen werden muß. In der Betriebsposition an der Bohrstange kann eine Ein- oder Nachstellung nicht erfolgen, weil der Halter zusammen mit dem Keilstück an der Bohrstange festgeschraubt wird, so daß dann keine Relativbewegung zwischen dem Halter und dem Keilstück mehr möglich ist.The setting of this known holder is done with the help of a Special device, for which the holder can be removed from the boring bar got to. In the operating position on the boring bar, an on or Adjustment does not take place because the holder together with the wedge piece the boring bar is screwed tight, so that then no relative movement between the holder and the wedge piece is more possible.
Aus der DE-OS 16 27 021 ist eine einstellbare Bohrstange bekannt, bei der auf einem Halter eine Schneidplatte befestigt ist, der Halter selbst mit Schrauben, die orthogonal zur Rotationsachse der Bohrstange im Basiskörper des Werkzeugschaftes angeordnet sind, fest verschraubt wird. Vor Kopf der Bohrstange ist in Parallelrichtung zum Halter und zur Achse der Bohrstange eine Schraube angeordnet, die in einem Gewinde des Basiskörpers bewegbar ist und dabei einen balligen Gleitkörper in Achsrichtung der Bohrstange bewegt. Damit wird Schneidplatte radial auswärts auslenkt zur Erzeugung größerer Bohrdurchmesser. Diese Anordnung hat mehrere Nachteile, die Verschraubung des Halters mit zwei Schrauben ist kompliziert eine achsiale Verschiebung des Halters ist nicht möglich, um z.B. Stufenbohrungen einzubringen. Durch die zum Halter parallele Verschiebung des balligen Gleitkörpers ist der Angriffspunkt für die Auslenkung des Halters und damit der Schneidplatte variabel in Bezug auf seine Fixpunkte zum Basiskörper. Dadurch ergibt sich bei einem bestimmten Drehwinkel der Verstellschraube eine unterschiedlich radiale Auslenkung der Schneidplatte. Eine Einstellung im µm-Bereich ist nicht möglich.From DE-OS 16 27 021 an adjustable boring bar is known in the a cutting plate is attached to a holder, the holder itself with screws, the orthogonal to the axis of rotation of the boring bar in the base body of the Tool shaft are arranged, is screwed tight. In front of the Boring bar is parallel to the holder and to the axis of the boring bar arranged a screw that is movable in a thread of the base body is and a spherical sliding body in the axial direction of the boring bar emotional. This causes the cutting tip to be deflected radially outwards for generation larger drilling diameter. This arrangement has several disadvantages Screwing the holder with two screws is complicated an axial It is not possible to move the holder to e.g. stepped holes contribute. Due to the parallel displacement of the crowned Slider is the point of attack for the deflection of the holder and thus the Cutting insert variable in terms of its fixed points to the base body. Thereby results at a certain angle of rotation of the adjusting screw different radial deflection of the insert. A setting in the µm range can not.
Aus der DE 35 30 696 A1 ist ein gattungsbildender Stand der Technik bekannt, bei dem unter Vorspannung mit Hilfe einer Parallelfeder eine Auslenkung der dort auf den federnden Halter geschraubten Schneidplatte möglich ist. Der Halter selbst ist durch Schweißen oder sonstwie mit einer kassettenartigen Basis des Halters, der Feder und seiner Verstelleinrichtung verbunden, so daß eine voreingestellte Kassette komplett in eine Bohrstange eingebaut werden kann. Die Schneidplatte kann auch im eingebauten Zustand der Kassette verstellt werden. Probleme bereitet es mit derartigen Systemen, kleine Bohrungen zu erzeugen, da die Kassette an sich schon Abmessungen hat, die nicht für kleine Bohrungen geeignet ist. Des weiteren ist auch durch die Verstellschraube zunächst ein Keilkörper zu bewegen, der seinerseits dann den Halter verstellt. Durch diese Anordnung ergibt sich zwangläufig ein zusätzliches Spiel; der stick-slip-Effekt ist zwar auf ein Minimum reduziert, jedoch lassen sich so allenfalls Radialverstellungen im Bereich von 10 µm oder größer erreichen.A generic state of the art is known from DE 35 30 696 A1, in which a deflection of the under tension with the help of a parallel spring there is possible cutting plate screwed onto the resilient holder. The Holder itself is by welding or otherwise using a cassette-like Base of the holder, the spring and its adjusting device connected so that a preset cassette can be completely installed in a boring bar can. The insert can also be installed in the cassette be adjusted. It creates problems with such systems, small To create holes, since the cassette itself has dimensions that is not suitable for small holes. Furthermore is also through the Adjustment screw to first move a wedge body, which in turn is then adjusted the holder. This arrangement inevitably results in a additional game; the stick-slip effect is reduced to a minimum, however, at most, radial adjustments in the range of 10 µm or reach bigger.
Dasselbe gilt für die kassettenartige Anordnung gemäß der DE 22 35 782 C2,
bei der eine Kassette unter Federverspannung mit Hilfe entsprechender
Keilflächen und Druckschrauben so verstellt werden kann, daß der
Bohrdurchmesser geringfügig größer oder kleiner gestaltet wird. Auch in
diesem Fall hindert die Patronenform daran, kleinere Bohrungen zu erzeugen.
Außerdem wirken die Federn nicht primär gegen die Verstelleinrichtung, so daß
eine Verstellung allenfalls mit einer Genauigkeit im Bereich von einigen zehntel
mm möglich ist. Der Wirkbereich von Feinbohrelementen liegt bei einer
Verstell-Genauigkeit von kleiner 10 µm.The same applies to the cassette-like arrangement according to
Aus der DE 39 26 026 A1 sind Feinbohrköpfe bekannt, bei denen ein für kleine Bohrungen geeigneter schaftartiger Schneidplattenträger gegen Federwirkung radial verstellbar ist. Derartige Feinbohrköpfe oder Feinbohrpatronen sind jedoch teuer. Mit diesen Feinbohrköpfen kann man nicht in einem Durchgang mehrstufige Bohrungen herstellen, was in der Regel durch Kurzklemmhalter möglich ist.From DE 39 26 026 A1 fine boring heads are known, in which one for small Bores of suitable shaft-like insert carriers against spring action is radially adjustable. Such fine boring heads or fine boring cartridges are however expensive. These fine boring heads cannot be used in one pass create multi-stage bores, which is usually done by short clamps is possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Unzulänglichkeiten und Nachteile zu überwinden und ein Werkzeug nach Art eines Kurzklemmhalters zu schaffen, das im einsatzbereiten Zustand eine leichte radiale Verstellung der Schneidplatte im Genauigkeitsbereich von wenigen µm gestattet, und zwar, ohne daß dabei der sog. Einstellwinkel (kappa) eine unzulässige Änderung erfährt. Das Werkzeug soll ferner einfach ausgebildet sein und sich insbesondere auch verhältnismäßig klein bauen lassen, so daß es selbst unter beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann, namentlich als Feinbohrelement. Mit alledem zusammenhängende weitere Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.The object of the invention is to overcome existing shortcomings and disadvantages overcome and create a tool like a short clamp, the ready for use a slight radial adjustment of the Cutting insert permitted in the accuracy range of a few µm, namely without the so-called setting angle (kappa) being an impermissible change experiences. The tool should also be simple and designed in particular, also build relatively small, so that even under cramped space can be used, especially as Feinbohrelement. Related to all of these other problems with which the invention is concerned with, result from the respective explanation the solution shown.
Die beiden Lösungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Ansprüchen 1
und 3 angegebenen Merkmalen. Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen erfaßt.The two solutions of the invention result from that in
Ein solches Werkzeug stellt eine kleinbauende Einheit dar. Seine Abmessungen lassen sich so wählen, daß es auch für geringe Bohrlochdurchmesser geeignet ist. Dabei ist ohne weiteres auch eine axiale Einstellbarkeit zu verwirklichen, wie sie vielfach notwendig ist, um z.B. stufenförmige Bohrungen zu erzeugen. Bei alle dem zeichnet sich das Werkzeug aber durch eine besonders vorteilhafte Einstellbarkeit in radialer Richtung aus, ohne daß dabei nicht erwünschte Beeinflussungen anderer Größe, insbesondere des Einstellwinkels, eintreten. Dies ist in einer Ausführungsform durch die Ausbildung des Halters als parallele Biegefeder-Anordnung erreicht. Darunter ist eine Ausgestaltung zu verstehen, bei der unter Anwendung einer elastischen Biegung von Partien des Halters dessen Kopfteil, d.h. der die Schneidplatte tragende Teil, im wesentlichen eine Parallelverschiebung zu sich selbst erfährt.Such a tool represents a small unit. Its Dimensions can be chosen so that it is also for small Borehole diameter is suitable. There is also an axial one Realize adjustability, as is often necessary, e.g. to produce stepped bores. With all of this, it stands out Tool but through a particularly advantageous adjustability in radial Direction out, without influencing other people Size, especially the setting angle. This is in one Embodiment by the design of the holder as a parallel spiral spring arrangement reached. This is to be understood as a configuration in which under Application of an elastic bend of parts of the holder's head part, i.e. the part carrying the insert, essentially one Experiencing parallel shift to yourself.
Die Ausbildung läßt sich so treffen, daß der Halter im ausgelenkten Zustand im wesentlichen unbelastet ist und eine elastische Rückstellkraft, die einer Auslenkung entgegenwirkt, erst entsteht, wenn die Verstellvorrichtung aus einer Null- oder Ausgangsposition heraus betätigt wird. Mit besonderem Vorteil wird aber der Halter bereits im nicht ausgelenkten Zustand schon unter Vorspannung gehalten, so daß von vornherein eine Spielfreiheit gewährleistet ist. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der eine Feder bildende Halter fest mit dem Basiskörper verschraubt wird und dabei unmittelbar an der Stellschraube anliegt.The training can be made so that the holder in the deflected state in is essentially unloaded and an elastic restoring force that one Counteracts deflection, arises only when the adjustment device is off is operated from a zero or starting position. With a special advantage but the holder is already in the undeflected state Preload is maintained so that there is no play from the outset is. This can be achieved in that the holder forming a spring is fixed is screwed to the base body and directly on the Set screw is present.
Für die zu dieser Parallelfeder-Ausbildung vorgesehene Durchbrechung bestehen verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, namentlich solche mit Ausnehmung in den Eckbereichen, die Kerbspannungen verhindern. Bei einer sehr günstigen Ausführungsform hat die Durchbrechung im wesentlichen die Form eines U mit zentraler Befestigungszunge.For the opening provided for this parallel spring design there are various execution options, especially those with Recess in the corner areas that prevent notch stresses. At a very favorable embodiment, the opening has essentially the Shape of a U with a central fastening tongue.
Die Verstellvorrichtung ist als Schraube ausgebildet, die in ein Gewinde des
Basisteiles eingreift und sich am Basisteil abstützt. Bei einer besonderes
zweckmäßigen Ausführungsform weist die Stellschraube mit dem Halter eine
solche Keilflächenpaarung auf, daß keine Selbsthemmung eintreten kann.
Dadurch können beim Drehen der Schraube in Löserichtung infolge der hohen
Vorspannung die Keilflächen gleiten, d.h. der Halter bleibt stets in Anlage an
der Schraube.
Die Keilflächenpaarung zwischen Halter und Verstellschraube kann
beispielsweise durch einen balligen oder konischen Abschnitt der Schraube,
gepaart mit vertikalem Abschnitt des Halters aber auch umgekehrt oder durch
Mischformen erzeugt werden. Wichtig ist der direkte Kontakt der Elemente und
deren Wirkrichtung zueinander.
Mit einer derartigen Verstellvorrichtung ist es möglich, die Schneidplatte radial
feiner als 3 µm auszulenken und entsprechend genaue Bohrungen zu
erzeugen. Die Wiederholgenauigkeit ist so exakt, daß die Bewegung der
Verstellschraube an einer daran angeordneten ringförmigen Skalierung relativ
zu einem Bezugspunkt am Basiskörper einer entsprechenden Radialverstellung
der Schneide zugeordnet werden kann. Ein Bogenmaß von 1mm an der
Schraube entspricht z.B. 1/1000 mm an der Schneide. Diese
Wiederholgenauigkeit ist Voraussetzung, um mit preiswerten Werkzeugen, wie
einem Standard-Kurzklemmhalter, die von DIN/ISO 9000 ff geforderten
Qualitätsbedingungen einzuhalten. Hier liegt die Forderung bei einer
Einstellgenauigkeit von 10 µm oder feiner. Der kleinste realisierbare
Bohrdurchmesser liegt etwa bei 10 mm.The adjusting device is designed as a screw which engages in a thread of the base part and is supported on the base part. In a particularly expedient embodiment, the set screw with the holder has such a wedge surface pairing that self-locking cannot occur. This allows the wedge surfaces to slide when the screw is turned in the loosening direction due to the high preload, ie the holder always remains in contact with the screw.
The wedge surface pairing between the holder and the adjusting screw can be produced, for example, by a spherical or conical section of the screw, paired with a vertical section of the holder, or vice versa, or by mixed forms. The direct contact of the elements and their direction of action is important.
With such an adjustment device, it is possible to deflect the cutting insert radially more finely than 3 μm and to produce correspondingly accurate bores. The repetition accuracy is so precise that the movement of the adjusting screw on an annular scale arranged thereon relative to a reference point on the base body can be assigned to a corresponding radial adjustment of the cutting edge. A radian measure of 1mm on the screw corresponds to 1/1000 mm on the cutting edge. This repeat accuracy is a prerequisite for complying with the quality conditions required by DIN / ISO 9000 ff with inexpensive tools such as a standard short clamp. The requirement here is a setting accuracy of 10 µm or finer. The smallest feasible drilling diameter is around 10 mm.
Eine zweite und preiswertere Variante der Lösung läßt eine Zustellung von 5 ,um oder feiner zu. Hier ist anstelle einer Parallelfeder der Halter mit einer sehr steifen Feder, vorzugsweise einer Tellerfeder, am Basiskörper festgelegt. Die Verstelleinrichtung ist wie bei der ersten Lösung gestaltet und sie verstellt den Halter durch radiale Auslenkung der Schneidspitze gegen die Wirkung der Tellerfeder. Dazu ist die Befestigungsschraube für den Halter in Orthogonalrichtung zur Rotationsachse des Werkzeuges anzuordnen, kann jedoch zur Auslenkrichtung in Ebene der Schneidplattenoberseite um 0° - 45° geschwenkt sein, wenn dies aus konstruktiven Gründen erforderlich ist.A second and cheaper variant of the solution allows a delivery of 5 to or finer too. Here is the holder with a very instead of a parallel spring stiff spring, preferably a disc spring, fixed to the base body. The Adjustment device is designed like the first solution and it adjusts the Holder by radial deflection of the cutting tip against the action of the Belleville spring. The fastening screw for the holder is in Arranging orthogonal direction to the axis of rotation of the tool can however to the direction of deflection in the level of the top of the insert by 0 ° - 45 ° be pivoted if this is necessary for design reasons.
Die Verstellschraube sitzt auf jeden Fall etwa vertikal zur Rotationsachse und etwa vertikal zur Schneidplattenebene und ist möglichst nahe hinter der Schneidkante angeordnet, um die Verstellkraft ohne große Momente direkt am Halter in Höhe der Schneidplatte ausüben zu können. The adjusting screw is in any case approximately vertical to the axis of rotation and about vertical to the insert level and is as close as possible behind the The cutting edge is arranged to directly adjust the adjusting force without large moments To be able to exercise holder at the level of the cutting plate.
Damit ist einer Forderung des Marktes Rechnung getragen, preiswerte Werkzeuge für eine Massenfertigung bei hoher Funktionsgenauigkeit und Produktionssicherheit bereitzustellen. Mit der Erfindung kann eine DIN-Standard Kurzklemmhalter so modifiziert werden, daß mit diesem Werkzeug eine definierte Feinverstellung der Schneidplatte möglich ist.This takes into account a market demand, inexpensive Tools for mass production with high functional accuracy and To provide production security. With the invention, a DIN standard Short clamp holders can be modified so that with this tool a defined fine adjustment of the insert is possible.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen und der zugehörigen Zeichnung. Es zeigen:
- Figur 1
- einen standardisierten Kurzklemmhalter mit schematischer Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
Figur 2- eine vergrößerte Draufsicht mit Teilschnitt in geringfügig modifizierter Ausführung analog Figur 1;
Figur 3- einen Schnitt III -
III gemäß Figur 2 durch eine erfindungsgemäße Werkzeuganordnung; - Figur 4
- eine Draufsicht auf eine zweite Lösung der Erfindung;
Figur 5- einen Schnitt V - V gemäß Figur 4.
- Figure 1
- a standardized short clip holder with a schematic representation of an arrangement according to the invention;
- Figure 2
- an enlarged plan view with partial section in a slightly modified version analogous to Figure 1;
- Figure 3
- a section III - III of Figure 2 through an inventive tool assembly;
- Figure 4
- a plan view of a second solution of the invention;
- Figure 5
- a section V - V according to Figure 4.
Figur 1 zeigt einen Kurzklemmhalter mit Maschinenschaft 1 und
Werkzeugschaft 2 mit Halter 5, auf dem eine Schneidplatte 3 durch Schraube 4
festgesetzt ist. Der Halter ist zusammen mit einer Abdeckung 7 mittels
Schraube 6 in Werkzeugschaft 2 fixiert und stützt sich gegen eine Kante 9 des
Werkzeugschaftes ab. Die Verstellschraube 8 ermöglicht eine Auslenkung der
Schneidplatte 3, um einen geringfügig anderen Radius einer zu erzeugenden
Bohrung einzustellen.Figure 1 shows a short clamp with machine shaft 1 and
Figur 2 zeigt den Werkzeugschaft 2 analog Figur 1 mit dessen Achse A, die
gleichzeitig die Rotationsachse ist, wobei das Werkzeug mittels der
Schneidplatte 3 eine Bohrung 10 erzeugt, die im Durchmesser durch
Auslenkung der Schneidplatte in Richtung R variierbar ist. Die Auslenkung der
Schneid platte in Richtung R geschieht durch die Schraube 8 (Figur 3), welche
an einem gewindelosen Teil 15 in Kontakt mit einer komplementären
Druckzone 18 des Halters 5 ist. Durch Verstellung der Schraube mit der
konischen Druckzone 15 (Figur 3) in Richtung Z des Gewindeloches 13 im
Basiskörper und entsprechendes Verschieben des Gewindezapfens 14 der
Schraube 8 in diesem Gewindeloch wandert die Druckzone 15 in Richtung Z
und drückt so auf die Druckzone 18 des Halters 5 mit der Folge einer radialen
Verstellung der Schneidplatte 3. Dabei stützt sich die Druckzone 15 mit ihrer
dem Halter gegenüberliegenden Schulter 19 an dem Körperteil 12 des
Werkzeugschaftes ab. Der Halter 5 besteht im wesentlichen aus einem Teil, auf
dem die Schneidplatte 3 befestigt ist und zwei Schenkeln s, begrenzt von einer
U-förmigen Fuge F, die an drei Seiten der mittigen Zunge 17, die
Entspannungsbohrungen 16 miteinander verbindet und so eine Parallelfeder
bildet. Die Zunge 17 ist mittels Schraube 6 in dem Basisteil 12 des
Werkzeugschaftes 2 fixiert, wobei die Schneidplatte 3 aufgrund der
Fugenanordnung einer Parallelbewegung in Richtung R ausführen kann, soweit
die Verstellung der Stellschraube 8 dies ermöglicht. Gegenüber
Werkzeugschaft 2 ist der Halter 5 in Achsialrichtung verstellbar, um so die
Schneidplatten in eine bestimmte Position relativ zum Werkzeugschaft 2
positionieren zu können. Dies ist sinnvoll, wenn beispielsweise auf der
gegenüberliegenden Seite des Werkzeugschaftes 2 eine weitere Schneidplatte
in anderem Achsialabstand von dem Kopf des Werkzeugschaftes angeordnet
wird, um so eine zweistufige Bohrung zu erzeugen. Damit eine gewisse
Achsialeinstellung durch die Schraube 9 möglich ist, sitzt die Schraube 6 in
einem Langloch in der Zunge 17. Die Parallelfeder oder der Halter 5 ist durch
eine Abdeckung 7 abgedeckt, damit die Fuge F nicht durch Späne und
Fremdkörper zugesetzt werden kann.Figure 2 shows the
Figur 4 zeigt analog Fig. 2 die zweite Lösung der Erfindung. Der
Werkzeugschaft 21 mit Achse A trägt einen Halter 22 mit Bohrung 29 durch die
der Halter unter Zwischenfügung einer Tellerfeder 26 mit einer Schraube 27
(Fig. 5) an dem Schaft 21 fixiert werden kann, sobald die Distanzschraube 28
für die axiale Lage der Schneide 31 eingestellt ist. Die Verstellschraube 23 ist
in einem kurzen Abstand H hinter der Schneidkante an der Rückseite des
Halters im Schaft 21 angeordnet. Fig. 5 gemäß Schnitt V-V in Fig. 4 zeigt an
der Schraube 23 einen gewindelosen balligen Abschnitt 30 der auf eine
komplementäre Keilfläche 24 am Halter 22 drückt und so eine Verstellung der
Schneide 31 vom Radius R1 für die Bohrung 20 zum Radius R2 ermöglicht. Die
Verstellung erfolgt gegen die Rückstell-Kraft der Feder 26, so daß eine
ständiges Anliegen der Keilflächenpaarung in den Druckzonen von
Verstellschraube und Halter (Bezugsziffern 30, 24) gewährleistet ist. Auch hier
kann der Kopf der Schraube 23 mit einer Skala versehen sein, die bei
entsprechendem Drehwinkel die Radialverstellung anzeigt.FIG. 4 shows the second solution of the invention analogously to FIG. 2. The
Bei beiden erfindungsgemäßen Lösungen wird das Gewinde der Verstellschraube selbst und / oder das Komplementärgewinde im Schaft weitestgehend spielfrei eingestellt oder durch besondere Maßnahmen wie HELICOIL-Einsätze, Schlitzen der Gewindebüchse oder Beschichten, Behandeln der Gewindeflanken, die Gewindepaarung spielfrei gemacht.In both solutions according to the invention, the thread of the Adjustment screw itself and / or the complementary thread in the shaft largely set free of play or by special measures such as HELICOIL inserts, slitting the threaded bushing or coating, Treating the thread flanks, the thread pairing made free of play.
Claims (8)
- Rotary tool (1, 2) for metal-cutting purposes, having a holder (5) which includes, in its front part (2), at least one receiving means for a cutting plate (3) and, in the region between its ends, a hole for a securing screw (6) to pass therethrough, by means of which screw said holder is securable on a carrier (2), more especially a drilling rod, the holder (5) being, at its part carrying the cutting plate (3), resiliently deflectable relative to a support (2, 12) by means of an adjusting device, the holder (5) being provided with an opening (16, F) and forming a parallel spiral spring arrangement (5 - 9, 16, 17, F, s) so that the cutting plate (3), during its adjustment, experiences substantially a parallel displacement (R) relative to the cutting edge, characterised in that the adjusting device is in the form of adjusting screw (8), which extends through the carrier (2) directly behind the holder (5) and has, on a threadless circumferential member between the support (12, 19) in the carrier (2), on the one hand, and a thread (13) in the carrier for a thread (14) of the adjusting screw (8), on the other hand, a pressure zone (15) which forms a pair of wedge surfaces, which is subject to initial tension, jointly with a complementary pressure zone (18) on the holder (5).
- Tool according to claim 1, characterised in that the opening (F) is substantially U-shaped.
- Rotary tool for metal-cutting purposes, having a holder (22) which includes, in its front part, at least one receiving means for a cutting plate (31) and, in the region between its ends, a hole (29) for a securing screw (27) to pass therethrough, by means of which screw said holder is securable on a carrier (21), more especially a drilling rod, the holder (22) being, at its part carrying the cutting plate (31), deflectable relative to a support (21) by means of an adjusting device, characterised in that the securing screw (27) is screwed into the carrier (21) in opposition to a strong spring (26), preferably a plate spring, the adjusting device is in the form of adjusting screw (23), which has, on a threadless circumferential member (30), a pressure zone which forms a pair of wedge surfaces jointly with a complementary zone (24) on the holder (22), and the shaft of the securing screw (27) is disposed in the orthogonal direction relative to the axis of rotation (A) of the tool and at 0° - 45° relative to the direction of deflection of the cutting plate (31).
- Tool according to claim 1 or 3, characterised in that the holder (5, 22) is screw-connected to the basic body member (2, 21) with initial tension.
- Tool according to one of the preceding claims, characterised in that the wedge surface (18, 24) is provided at the pressure zone of the holder (5, 22), and the pressure zone (15, 30) of the screw (8, 23) is cylindrical or spherical.
- Tool according to one of the preceding claims, characterised in that the wedge surface pairing (15, 18; 24, 30) between holder (5, 22) and adjusting screw (8, 23) is formed by a spherical or conical portion of the screw, paired with a vertical portion of the holder, or vice versa, or by mixed shapes.
- Tool according to one of the preceding claims, characterised in that the wedge surface pairing is reversible.
- Tool according to one of the preceding claims, characterised in that an annular scale is provided on the head of the adjusting screw (8, 23), and a reference mark for the scaling is provided on the basic body member (2, 21).
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